دانلود پروژه کارآفرینی تولید سیم و کابل فشار قوی

فصل اول

کلیات

1- 1 مقدمه :

با تقاضای رو به افزایش برای انرژی الکتریکی، ولتاژهای انتقال نیز رو به افزایشند. انتقال توان زیاد به مسافت های دور، که به علت مبادله قدرت بین کشورها می باشد، نیاز به کابل های فشارقوی موثری دارد تا در مناطق شهری یا برای عبور زیر زمینی یا دریایی استفاده شود. امروزه ولتاژ عملیاتی کابل های فشارقوی الکتریکی تولیدی تا 500 kV افزایش یافته است.

1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :

تولید سیم و کابل فشار قوی  

1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :

نیاز کشور به خودکفایی در تولید محصولات صنعتی ، بخصوص در زمینه تولید سیم و کابل و در واقع نیاز بازار داخلی کشور به داشتن محصولات داخلی با کیفیت که توان رقابت با محصولات خارجی را داشته باشد دلیل اصلی انتخاب طرح است .

1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :

بی شک خودکفایی در تولید این محصولات می تواند ارز قابل توجهی را در کشور نگهداشته و به رشد و خودکفایی کشور کمک سایانی نماید ، علاوه بر این عامل ، میزان اشتغالزایی طرح نیز قابل توجه میباشد

1 – 6  - وضعیت و میزان اشتغالزایی :

وضعیت اشتغالزایی این طرح 16 نفر میباشد .

مقدمه :

کابل های الکتریکی polymer-insulated یا PE ضرورتا حاوی هادی فلزی با مقاومت پایین که توسط پلیمر عایق سازی شده است هستند. این عایق هادی ها را از یکدیکر و اطرافشان جدا می کند. یک غلاف (sheath or jacket) که بدوا بسته به خواص مکانیکی قالب ریزی شده از کابل مقابل محیط محافظت می کند. محتویات عمده ی دیگر میتوانند شامل لایه های نیمه هادی، screen فلزی، سیم فلزی تقویت کننده، و لایه ی بلوکه کننده ی آب. اگرچه یک تحول محتمل از مواد با خاصیت ابررسانایی ساختار سیستم انتقال نیرو را دگرگون خواهد کرد متخصصان استعمال گسترده ی آن را تا 20-10 سال آینده عملی نمی دانند. در حال حاضر تکنولوژی کابل های فشارقوی توسط گذار از پوشش کاغذی معمول گذشته،کاغذ آغشته به روغن تحت فشار که مشکلاتی از قبیل اتلاف عایقی بالا، مخارج عملکرد بالا و آلودگی و ... دارد ،به دای الکتریک اکسترود شده ی مصنوعی (extruded synthetic dielectric) مشخص می شود.

(جداول و تصاویر در فایل اصلی موجود است)

– شرح فرآیند و اطلاعات فنی مورد نیاز :

کابلها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستند و به شکلهای گوناگون در بازار یافت می‌شود. ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابلهای مخابراتی کاملا با کابلهای مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و فشار ضعیف تفاوت دارند. اما بطور کلی کابلها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده‌اند. تفاوت کابلها ناشی از نوع کاربرد آنهاست. یعنی نوع کاربردشان موجب می‌شود که جنس ، شکل ، تعداد ، سطح مقطع هادیها و عایقها با یکدیگر تفاوت داشته باشند. این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابلها می‌گردد.

هادی ها

هادی ها از سیم مسی تقریبا خالص و دارای انعطاف قابل قبول یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می‌شوند. سطح مقطع هادیها با توجه به مقدار جریان عبوری و نوع کاربرد در اندازهای گوناگون و شکلهای متفاوت درست می‌شود.

دایره‌ای شکل تک رشته با علامت اختصاری (re) و چند رشته با علامت اختصاری (rm).

مثلثی (سه گوش) شکل تک رشته با علامت اختصاری (se) و چند رشته با علامت اختصاری (sm).

عایق ها

عایق سیم ها و غلافی که روی کابل قرار می‌گیرد، معمولا از جنس پلاستیک PVC (پلی وینیل کلراید) است البته عایقهای دیگری همچون کاغذ و برخی ترکیبات شیمیایی در بعضی کابلهای مخصوص مورد استفاده قرار می‌گیرند. این عایقها بر اساس شرایط کاری و محیطی و نوع مصرفی که دارند. از استحکام مکانیکی و مشخصه الکتریکی لازم برخوردار باشند. برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیمهای کابل از یکدیگر ، عایق سیمهای هادی را در رنگهای مختلف انتخاب می‌کنند.

غلاف کابل ها

برای محافظت کابلها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکی آنها را بوسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس (مس ، سرب ، فولاد) ، کاغذ پلاستیکی بویژه PVC می‌پوشانند. کابلها با توجه به لایه‌های خارجی آنها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند.

جریان مجاز قابل تحمل

جریان مجاز عبوری از سیمها و کابلها به گونه‌ای تعیین می‌شود که در هر نقطه از کابل ، حرارت تولید شده در هادیهای آن به خوبی به محیط اطراف منتقل می‌شود؛ بطوری که درجه حرارت عایق در سطح هادی سیمها و کابلهای PVC از 70 درجه سانتیگراد تجاوز نکند. جریان عبوری داده شده برای کابلهای برق وقتی در داخل خاک قرار می‌گیرد، بر مبنای قرار گرفتن کابل بر روی بستری از ماسه نرم است که پس از خاک ریزی به روی کانال سطح آن آجر فرش شود.

به علاوه ، کابل در مسیر خود می‌تواند داخل تعداد محدودی لوله فولادی که هیچ یک از آنها بیش از 6 متر نباشد، عبور کند. جریان مجاز کابلهایی که در هوای آزاد قرار دارند. بر اساس ضریب بار 1 و در هوای با درجه حرارت 30 درجه سانتیگراد است. جریان مجاز کابل هنگامی که کاملا در داخل آب قرار گرفته باشد 15/1 برابر جریان در کابل قرار گرفته در خاک است. اما باید توجه داشت که وقتی قسمتی از کابل در خاک یا هوای آزاد باشد. این قسمتها تعیین کننده جریان عبوری از کابل هستند.

افت ولتاژ در کابل

در شبکه‌های پخش انرژی الکتریکی اندازه سطح کابل تنها بر اساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی‌شود بلکه طول کابل که متناسب با افت ولتاژ است نیز عامل تعیین کننده‌ای به شمار می‌آید.

شرایط نصب و قرار دادن کابلهای برق

کابلهای با عایق و غلاف پلاستیکی را نباید هیچگاه در درجه حرارت زیر 5- درجه سانتیگراد نصب و کابل کشی کرد. در صورت اجبار ، قرقره ، کابل باید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی حدود 20 درجه سانتیگراد انبار شود. در هنگام کابل کشی شعاع خمش کابلهای پلاستیکی نباید از 15 برابر قطر خارجی کابل کوچکتر باشد. اما در انتهای کابل می‌توان شعاع خمش در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف مقدار فوق کاهش داد.

نقش مس در صنعت کابل سازی :

اطلاعات اولیه

مس (Cu) از فلزات واسطه در جدول تناوبی به حساب می‌آید. مس در ترکیبات خود ، دارای عدد اکسایش 1+ است. افزون بر این ، اتم مس می‌تواند تحت شرایط مناسبی با از دست دادن الکترونهای خود ، عددهای اکسایش 2+ و 3+ هم بدست آورد. در هر حال ، مس در مهمترین ترکیبهای خود ، عدد اکسایش 2+ دارد.

شیمی‌ مس

مس فلزی است، نسبتا نرم و قرمز رنگ و می‌توان آنرا به صورت ورق و مفتول درآورد. رسانایی الکتریکی و گرمایی آن زیاد است و از نظر رسانایی الکتریکی ، بعد از نقره قرار دارد (رسانایی الکتریکی نقره از تمام فلزها بیشتر است). سطح مس در هوای مرطوب از یک لایه کربنات بازی سبز رنگ پوشیده می‌شود:

مس فلزی است، نسبتا نرم و قرمز رنگ و می‌توان آنرا به صورت ورق و مفتول درآورد. رسانایی الکتریکی و گرمایی آن زیاد است و از نظر رسانایی الکتریکی ، بعد از نقره قرار دارد (رسانایی الکتریکی نقره از تمام فلزها بیشتر است). سطح مس در هوای مرطوب از یک لایه کربنات بازی سبز رنگ پوشیده می‌شود:

لایه کربنات بازی سبز

2Cu+O2+CO2+H2O → Cu(OH)2.CuCO3

اثر اسید بر مس

محلولهای رقیق اسید هیدروکلریک و اسید سولفوریک بر مس که در سری الکتروشیمیایی در زیر هیدروژن قرار دارد، اثر نمی‌کنند، اما مس در اسید نیتریک رقیق و غلیظ و همچنین اسید سولفوریک غلیظ به واسطه اثر اکسیدکنندگی آنها حل می‌شود. یک نکته جالب توجه این است که مس می‌تواند از اسید هیدروسیانیک غلیظ ، HCN ، هیدروژن آزاد ‌کند و احتمالا عامل انجام این واکنش ، تمایل زیاد مس (I) برای تشکیل کمپلکس با یون سیانید است.

آلیاژهای مس

مس به سهولت با پاره‌ای از فلزهای دیگر ، آلیاژ تشکیل می‌دهد. مس در ظروف پخت و پز ، وسایل الکتریکی ، ماشین‌آلات صنعتی و سکه بکار می‌رود. آلیاژهای مس عبارتند از:

برنج : مس ، روی ، قلع ، سرب و منگنز

برنز : مس ، روی ، قلع ، سرب و فسفر

مفرغ : مس و قلع

نقره آلمانی : مس ، روی و نیکل

سکه نیکلی : مس و نیکل

نقره استرلینگ : مس و نقره

طلا )14 و 18 عیار( : مس ، طلا و نقره

وجود مس در طبیعت

مس در طبیعت به حالت آزاد و به صورت سولفید ، اکسید و کربنات یافت می‌شود. کانیهای اصلی آن عبارتند از:

پیریت مس یا کالکو پیریت CuFeS2 که 50 درصد ذخایر طبیعی مس را تشکیل می‌دهد.

کالکوسیت Cu2S

کوپریت Cu2O

مالاخیت Cu(OH)3.CuCO3

مس از نظر فراوانی ، بیست و پنجمین عنصر پوسته زمین است.

استخراج مس

کانیهای سولفید را پس از تغلیظ به روشهای فیزیکی تا دمای زیاد در جریان هوا حرارت می‌دهند. در این عمل قسمتی از سولفید به اکسید تبدیل می‌شود:

(2Cu2S (l)+3O2 (g)→2Cu2O (l)+2SO2 (g

اکسید مس (I) با سولفید مس (I) ترکیب و فلز مس آزاد می‌شود:

(Cu2S (l)+2Cu2O (l)→6Cu (l)+ SO2 (g

سولفید آهن موجود در کانی نیز به اکسید تبدیل می‌شود که بلافاصله با دی‌اکسید سیلیسیوم که همراه کانی است، سیلیکات آهن (II) تشکیل می‌دهد که سبکتر است و در بالای مس مذاب قرار می‌گیرد:

(2FeS (l)+3O2 (g)+3SiO2 (s)→2FeSiO3 (l)+2SO2 (g

مضرات گاز دی‌اکسید گوگرد حاصل از استخراج مس

چنانچه دی‌اکسید گوگرد تولید شده در فضا رها شود (و معمولا چنین است)، علاوه بر بوی نامطبوعی که دارد، تنفس آن هم برای سلامت انسان مضر است و چنانچه غلظت آن زیاد باشد، گیاهان اطراف محل کارخانه را تا شعاع چند کیلومتر خشک می‌کند. دی‌اکسید گوگرد همچنین در هوا به کندی به تری‌اکسید گوگرد SO3 تبدیل می‌شود که به نوبه خود با رطوبت هوا ترکیب شده ، اسید سولفوریک تولید می‌کند. گاز دی‌اکسید گوگرد را می‌توان به کمک کاتالیزور( از طریق SO3( به اسید سولفوریک تبدیل کرد، یا اینکه آن را بوسیله کربن گداخته کاهش داد و به گوگرد تبدیل نمود و به این ترتیب به حفظ محیط زیست ، کمک کرد.

تصفیه مس

مس حاصل از کانی سولفید ، کاملا ناخالص است و ناخالصیهای عمده آن ، نقره ، طلا ، آهن ، روی ، سرب ، آرسنیک ، گوگرد ، اکسید مس (I) و تکه‌هایی از سیلیکات آهن (II) است. از آنجا که حتی مقادیر کم این ناخالصیها ، رسانایی الکتریکی مس را به میزان قابل توجهی کم می‌کند، لازم است که مس تصفیه شود.

برای این منظور ، فلز مذاب را در جریان هوا حرارت می‌دهند. آرسنیک و گوگرد به اکسیدهای گوگرد فرار تبدیل شده ، از فلز مذاب خارج می‌شوند. ناخالصیهای دیگر را از راه تصفیه الکتروشیمایی جدا می‌سازند. تیغه‌های مس خالص به عنوان کاتد بکار برده می‌شوند و به عنوان الکترولیت هم از مخلوط اسید سولفوریک رقیق ، کلرید مس و سولفات مس (II) استفاده می‌کنند.

لجن آندی و شمش کاتدی

بوسیله تنظیم دقیق ولتاژ در تصفیه مس ، در سلول الکترولیز فقط مس و ناخالصی‌های فلزی الکتروپوزیتوتر (مثل آهن ، روی و سرب) در آند به یون تبدیل می‌شوند و ناخالصی‌های فلزی (مثل نقره و طلا ) که الکتروپوزیتوی آنها از مس کمتر است، تغییر نکرده، با خورده شدن تدریجی آند ، به ته ظرف الکترولیز سقوط می‌کنند و «لجن آندی» را تشکیل می‌دهند.

برای جدا کردن فلزهای پرارزش ، این لجن آندی بعدا مورد استفاده قرار می‌گیرد. تنظیم ولتاژ طوری است که در کاتد ، فقط یون مس (II) به صورت مس فلزی کاسته شده، بر روی کاتد خالص می‌نشیند. درجه خلوص مس حاصل ، از 99.9 درصد بیشتر است که شمش کاتدی نامیده می‌شود.

کابلهای HTS  چه هستند؟

کابل دی الکترليک گرم

کابل دی الکتريکcryogenic

کجا وچگونه از آنها استفاده می شود؟

فوايدشان چيست؟

از چه زمان کابلهای انتقال قدرت HTS قابل استفاده خواهند بود؟

اطلاعات بيشتری در مورد کابلهای HTS

ساختمان کابلهای HTS

چرا کابلهای  HTS    نمونه خواهند شد؟

توزيع قدرت  بالا

انواع کاربردهای کابل HTS

از نظر سيستم خروجی

سيستم های جديد

کابلهای  HTS چه هستند؟

کابل نيروی  HTS يک سم پايه است که مقدارزيادی جريان اکتريکی را حمل ميکند. دو نوع کابل HTS  وجود دارد.

کابل های دی اکلتريک گرم

خطوط پيکر بندی کابل دی الکتريک گرم يک رسانا ساخته شده از سيمهای برش سيمهای  HTS  در اطراف يک حفره خالی قابل انعطاف

نيتروژن مايع در بين حفره جريان دارد وسرد کردن سيم HTS تا رساندن ان به مقاومت صفر را بر عده دارد. اطراف رسانا توسط عايق دی الکتريک مورد نظر پوشش داده می شود.تاثير اين طراحی کاهش اتلافات است.

کابل دی الکتريکcryogenic

کابل دی الکتريکcryogenic يک پيکر بندی سيمهای coaxial است حاوييک رسانای HTS که توسط نيتروژن مايع که در بين حفره خالی انعطاف پذيری است؛ سرد می شود وبعلاوه يک رسانای برگشتی HTS که توسط جريان نيتروژن مايع سرد می شود ؛است.پيامد اين افزايش در طرح دی الکتريک گرم؛ فراهم آمدن ظرفيت بيشتر؛کاهش بيشتر اتلافات و حذف کامل نياز به سيالات دی الکتريک می باشد.

کجا و چگونه از آنها استفاده می شود؟

کابلهای انتقال HTS برای انتقال نيرو و توزيع ان از مناطقurban و به کل ايالات متحده و جهان استفاده ميشوند.

فوايدشان چيست؟

می تواند در خواست نيروی بيشتر را از مناطق urban از طريق کاربردهای retrofit در حمل ۲تا۵ برابر نيروی بيشتر نسبت به کابلهای قرار دادی جواب دهد .

حذف نياز به داشتن انشعابات جديد

جايگزين کردن خطوط انتقال هوايی به جای زمينی موقعی که محيط و مشکلات ديگر مانع نصبشان شود.

بالابردن ميزان کاهش اتلافات در کل سيستم به طور باورنکردنی

افزايش بازدهی سيستم به طور مطلوب

کاهش مصرف الکترسيته

با نگاهی بر ۸۰  هزار مايل کابل زيرزمينی خروجی در کل جهان؛کابلهایHTS متنافع فوق العاده ای را برای صنعت فراهم خواهند اورد به عبارتی رشد و توسعه را موجب می شودو مواجه می شود با تلی از تقاضا برای الکتريسيته و پافشاری مداوم بر نشست های دوستانه برای همکاری در اين زمينه.

فصل چهارم

نتیجه گیری

نتیجه گیری :

بر اساس مطالعات انجام شده و برآورد های مالی صورت گرفته از شرکت های تولید کننده سیم و کابل فشار قوی و با دی نظر گرفتن نیاز بازار داخلی به این محصول با توجه به نیاز بازار های داخلی و با علم به این موضوع که استفاده از محصولات داخلی می تواند ارز بسیار زیادی را در داخل کشور نگاه دارد و با پیش بینی گرایش بیشتر جامعه به استفاده از محصولات داخلی می توان نتیجه گرفت که در صورت بهره گیری از ماشین آلات پیشرفته تولید و همچنین بهره مندی از نیروی انسانی مجرب می توان در تولید این محصول به سودآوری و بازدهی قابل توجهی دست یافت .